Lab2 MAX与DAQ助手

Lab2 MAX与DAQ助手

Lab 2.1 使用MAX中的设备自检和测试面板等功能

目标：

熟悉MAX的操作，能够使用MAX的测试面板进行简单的配置和测量

硬件连线：

将ELVIS原型板上的AI0+ 端和FGEN端相连；AI0- 端与GROUND相连接

实现：

1. 双击桌面MAX的图标或者通过Windows中的开始>>所有程序>>National Instruments>>Measurement & Automation Explorer打开MAX.

2. 打开MAX的电源和Prototyping Board的电源. 在MAX中单击“设备和接口”，检查是否能找到NI ELVIS II+ (取决于实验室配置, 有可能找到的是NI ELVIS II，不带加号)，如果连接正常，前面的板卡符号应该显示为绿色. 检查设备名是否显示为“Dev1”，如果不是的话，点击右键可以将设备重命名为“Dev1”.

3. 右击该ELVIS II+设备并选择自检. 如果硬件设备正常完好，此处将会弹出对话框显示“设备通过自检”，单击“OK”关闭该对话框. 如果自检失败，请检查设备是否正确上电，或者通知指导老师.

4. 右击该ELVIS II+设备并选择测试面板，此时将会弹出测试面板对话框。默认打开的是模拟输入选项卡。我们可以根据测量需要选择相应的选项卡并进行配置。此处我们将基于模拟输入进行配置和测量的说明。

5. 为了进行模拟输入的测量，我们需要首先提供一个信号源。此处用练习一中的方法使用NI ELVISmx Instrument Launcher中的FGEN来提供信号源，并从AI0端口引入该信号进行测量。打开NI ELVISmx Instrument Launcher，点击FGEN打开函数发生器软面板，按照练习一中的设置产生一个100Hz，Vpp为4V的正弦波信号.

6. 回到测试面板，在通道名中选择“Dev1/ai0”，模式选择连续，输入配置选择差分，采样率为1000Hz，待读取点数为100，然后点击开始。这时可以看到采集到的信号，如下图所示：

7. 改变FGEN中的波形参数的设置，如频率，幅值等，观察测试面板中波形的变化。可以思考当信号源频率超过采样率的时候会有什么结果，如何修改参数来进行信号采集？

8. 单击停止按钮停止测试，单击关闭按钮关闭测试面板。

Lab 2.2 在MAX中创建任务

目标：

学会在MAX中创建信号采集任务

硬件连线：

和实验2.1中的连线相同。

实现：

1. 右击数据邻居选择新建，在弹出的对话框中选择NI-DAQmx任务，点击下一步；

2. 因为我们接下来要测量的信号仍然是由FGEN产生的一个电压信号，因此在新建NI-DAQmx任务对话框中，依次单击选择采集信号→模拟输入→电压.

3．因为在硬件连接上，我们是将FGEN的信号接到了ai0通道，因此在支持的物理通道中选择Dev1 (NI ELVIS II +)下面的ai0通道，如下图所示，然后点击下一步；

4. 使用默认的名称“我的电压任务”或者自定义一个名称，点击完成；可以看到，在数据邻居下面多了一项“NI-DAQmx任务”，展开后会有刚创建的任务：我的电压任务；

5. 在右侧配置选项卡中进行参数的配置，其中接线端配置选择为差分，采集模式为连续采样，待读取采样为100，采样率为1K，如下图所示；

6. 点击运行按钮，可以看到FGEN产生的正弦波就会显示在上方的波形图表中，说明该任务已经成功的采集到了相应的正弦波信号。

7. 单击停止按钮，停止任务的执行。

Lab 2.3 在LabVIEW中使用Express VI

目标：

学会在MAX中创建任务采集信号

硬件连线：

和Lab 2.1中的连线相同

实现：

1. 打开LabVIEW, 新建一个VI，并将程序保存为voltage measurement.vi.

2. 在程序框图中调出函数选板，找到“DAQ助手”Express VI并将其放置在程序框图中。

随后将自动弹出“新建Express 任务…”窗口:

点击采集信号→模拟输入→电压，然后点击Dev1左侧的“+”标志，选择通道ai0，然后点击“完成”. (注: 如需选择多条通道同时进行采集，只需按住键盘的Shift键再选择通道即可) 3. 在弹出的“DAQ助手”配置相关参数，其中接线端配置选择为Differential，采集模式为连续采样，待读取采样为100，采样率为1K.

4. 点击“运行”按钮，你将在对话框的波形窗口中查看到相应的正弦波波形，如下图所示：

5. 点击“停止”，然后点击“确定”关闭窗口，返回到LabVIEW程序框图中。LabVIEW自动创建用于测量任务的代码。在弹出对话框中点击Yes，自动创建While循环。

6. 在“DAQ助手”Express VI右侧的数据输出接线端上点击右键，并选择创建?图形显示控件。可以注意到，图形显示控件被放置在前面板上。

7. 程序框图应如下所示。While循环自动将停止按钮放置到前面板上，使得用户可以中止循环的运行。

8. 切换到前面板，运行该程序，可以看到之前设置FGEN软面板产生的正弦波显示在波形图表中，如下图所示，说明该程序可以正确的测量到相应的正弦波。

9. 点击停止按钮，结束程序运行，保存并关闭程序。

扩展内容：在MAX中仿真一块数据采集设备

目标：

NI-DAQmx驱动提供了硬件设备仿真功能。通过本扩展实验，将学习如何在MAX中仿真一块数据采集设备，这样，即使手头没有硬件设备也可以先进行编程开发，并对程序部分功能进行验证。

实现：

1. 打开MAX.

2. 右键单击设备和接口选择新建，弹出新建对话框，如下图所示；

3. 选择仿真NI-DAQmx设备或模块化仪器，点击完成，弹出创建NI-DAQmx仿真设备对话框，如下图所示：

4. 可以看到在该对话框中列出了可以仿真的数据采集板卡或模块化仪器的分类，我们可以根据需要选择相应的板卡，以USB-6251为例，该板卡为M系列DAQ卡，因此点开M系列DAQ边上的+ 号，滚动鼠标，选择“NI USB-6251”；如果我们知道自己要仿真的板卡型号，可以直接在上面的方框中输入板卡型号，在“NI –DAQmx仿真设备”对话框中会列出所以该型号的板卡，选中我们需要总线类型即可，如下图所示；

5. 单击确定，加载完毕后我们可以看到在MAX的设备和接口下面列出了我们刚刚仿真的板卡，并且板卡前面的符号是用黄颜色来表示（黄颜色即表示是仿真的板卡，而已连接的真实设备是绿色），如下图所示：

6. 现在，就像你电脑真正连着一块USB-6251，你可以进行板卡的自检，在测试面板中测量(当然这种情况只是进行虚拟的测量，但至少可以验证所设置的参数等是否被板卡所支持)，以及在LabVIEW程序中对该板卡进行编程并保存。之后当有条件连接真实板卡时，程序无需修改即可直接运行。后续实验由于上机课时有限，同学们可以先在课下仿真一块数据采集卡（如USB-6251）并编写好VI程序，在实验课上直接连接ELVIS硬件进行数据采集，来验证所编写的LabVIEW VI是否正确.